尋找合理教具——光屏

賈麗

《光的反射》是蘇科版物理八年級上冊第三章第五節的內容，是在學習了光的顏色、光的直線傳播、平面鏡等光現象的知識基礎上安排的。這一節可以說是本章相關光現象的規律總結，如何通過實驗探究總結得出光的反射定律是這節課要解決的重點和難點。在平時的教學中，常選用一張白紙來顯示光線傳播路徑，再進行相關比較、測量，從而得出光的反射定律。這樣的做法，光線顯示不穩定也不直觀，探究時在白紙上看到的是斷斷續續的光線，甚至只能看到一些亮點，光的反射規律的得出不太有說服力，更別說讓學生分組實驗直接進行探究了。在光的反射教學中，我們借助于光屏巧妙地完成了光的反射定律的探究。

一、實驗室中找教具——光屏

這節課的重點是探究光的反射定律，難點是如何穩定地顯示光線的傳播路徑。在本章前面幾小節的學習中，學生已經掌握了一些顯示光線的方法，比如用水霧、用煙、用灰塵顯示，但這些顯示方法都不太穩定長久。當然，用滴有牛奶的水來顯示光線較穩定，但不便于測量入射角和反射角，因此如何穩定地顯示光線路徑并能方便地測量和比較相關物理量的關系是這節課要解決的關鍵節點。我一開始就想到了選用較硬紙張來顯示，用多種很硬的紙張來試，發現這些硬質紙張由于平整度方面不太理想，都不能很好地顯示光線，于是我在學校的維修間找來了一些木板，效果較好。但由于較笨重，不易學生分組探究，所以我找到了一個很好的演示平板：維修間的學生用課桌面，既很平整又非常直觀，易于學生觀察。接下來，在其他老師的建議下試了其他的方法后，都不太理想，這使我有點精疲力竭的感覺。正打算請維修間定做一些效果還不知道如何的小平板時，找到了實驗室，果然效果很好。

二、“眉筆”讓光屏更具風采

找到了穩定的可顯示光線的光屏，那么如何較準確地探究入射角和反射角的關系呢·有些參考資料上介紹用鉛筆畫下入射光線和反射光線，然后再測量角度，從而得出入射角和反射角的關系。我覺得這種方法在探究過程中需要把平面鏡豎直放置，光屏平放于桌面上，在操作中不符合學生的思維習慣和看圖方式，且探究過程用時較長，直接導致本節課后面的教學任務不能很好地完成。為此，我還是讓學生把平面鏡水平放置于桌面上，光屏豎直放在鏡面上，使入射光線緊貼光屏照射到平面鏡上進行實驗。那么，如何較快地測量角度的關系呢·我絞盡腦汁，想了很多方法。比如，是否可用量角器直接代替光屏在上面直接讀出相應角度，不行，原因是學生用量角器是透明的，光線顯示不出，更不用說測量角度探究入射角和反射角的關系了。接下來，自然就想到干脆在光屏上畫個量角器不就可以解決這個問題了嗎，于是馬上到實驗室找來光屏，用水筆在上面怎么畫都不行，用圓珠筆和鉛筆描畫依然不成功，又找了好幾種筆，有的甚至在上面留不下任何印記，原因是實驗室的光屏這種材質很難在其上面作色，難道這么好的想法竟然不能付諸實施·真有點心灰意冷的感覺。當天下午，我坐在辦公室中還在想這個事，突然看到對面老師的辦公桌上筆筒里有個眉筆，心里立刻想到這下可解決了，用眉筆畫，看來能行，拿過來試一下，果然不錯，再細看那所謂的“眉筆”上寫有“五星特種鉛筆、玻璃*瓷器*塑料*金屬專用筆。”噢！原來有專用筆可以解決這個問題，看來一個老師的一桶水也要包括很多社會生活知識啊！用這個筆在光屏上畫一個漂亮的量角器，再用激光筆和平面鏡試試，效果很好！但在讀數時總覺得有點別扭，因為入射角和反射角是相應的光線和法線的夾角，而法線在量角器上對應的正好是90°線，鏡面對應在量角器上的位置為0°，當入射光線和反射光線在光屏上和所畫的量角器度數線重合時，我們不能直接讀出入射角和反射角的大小，而要經過計算才能得出對應角度大小，這種方法不利于學生理解剛剛掌握的入射角和反射角概念，且耽擱了探究活動的時間。于是，我稍做了一些改進，在光屏上畫“量角器”時，以中間的垂線為0°起始角度線，相應的角度向兩邊展開，到鏡面正好是90°，這樣既符合入射角和反射角的含義，也節省了這一步的探究時間。事實上，學生在實際探究過程中因為這一步的改進，入射角和反射角的測量和比較都完成得很好。

三、讓光屏旋轉起來

三線共面的探究是該實驗的難點，能否突破這個難點是本節教學的一個關鍵。教材上提供的方法很簡單：把白色硬紙板的一個面向后旋轉，在向后旋轉的平面上觀察是否還有反射光線，從而得到正確的結論。事實上，這個探究包含正反兩方面的證明，這個在教學中向學生作了說明，但最重要的是如何做一個可以繞中間軸線旋轉的平面。按照前幾個步驟中用光屏當作顯示平面的思路，我自然就想到了用兩個光屏粘在一起，既可以作為一個平面使用，也可以繞中間軸線自由旋轉。為了增強粘性，我到校醫務室拿了點寬膠布，把兩個光屏小心地在桌面上放好再沿交界的中線用膠布粘好，旋轉雖然有點不太好，但還可以；麻煩的是用它來做實驗根本不成功，原因是在背面貼的膠布為了粘貼的牢靠，要翻過來粘到正面一小截，就是這一小截膠布擋住了實驗探究時本該射向鏡面入射點的光線，從而使這一步實驗無法進行。立即換用較寬的透明膠布貼好再試，實驗現象出來了，但和預期的不一樣，觀察到多條光線，試驗多次還是這樣，思來想去，原來是透明膠布在大顯身手，光線在緊貼光屏向前傳播時碰到透明膠布發生了折射，因而多出了光線，把從光屏背面翻過來貼在正面的一小截透明膠布剪的不能再短時，多余的光線看不見了，實驗現象很明顯。為了進一步說明三線在一個平面內，旋轉平面時最好既向后轉也向前轉，但在操作中發現向前轉時，總能在旋轉后的平面上看到反射光線，分析原因，我們認為：激光筆發射的是光束，而不是嚴格的單根光線，所以向前旋轉的平面上總能看到反射光線。為了避免這個現象影響學生得出正確結論，所以在學生探究時要求：只向后旋轉平面，不需要向前旋轉，從而回避了這個可能困撓學生的問題。

四、感悟

1. 充分挖掘身邊的教學資源。通過我的教學，把“身邊的物理”引入課堂，在學生生活經驗的基礎上，學習知識效果很好。教學從學生的生活經驗出發，讓學生熟悉的東西跟學習的內容緊密結合，利用新舊知識的相互聯系，共同促進、共同發展，使教學達到了預期的效果，學生也得到了意料之外的收獲。光屏是一個學生熟悉的光學器件，在前面色散實驗和小孔成像實驗時都使用過，學生已對其產生了較深刻的印象，所以選用處理過的光屏作為探究光反射實驗中的器材，使學生在自己熟悉的事物環境中完成探究活動，更好地把握了新知識。學生的生活豐富而多彩，學生的生活經驗布滿了離奇和求知，充分利用身邊的教學資源，來實施教育教學，既是滿足學生求知欲望，又是教書育人的好途徑。教學能夠最大限度地將知識傳授給學生，學生能夠最大可能地接受，就是教學的成功。

2. 不斷完善探究設計實驗的過程。在實驗探究的準備中，對器材和方法的選擇都是科學探究的重要組成部分。準備器材時，教師對各種器材進行對比、篩選，也是一種探究，在預備實驗過程中對實驗方法、步驟的嘗試和改進也是一種探究。運用光屏的實驗不僅增長了學生的知識和能力，同時也促進了教師專業發展。可以說，光屏讓教師和學生共同成長。